Numerical study of Earth-Mars trajectories with lunar gravity assist manoeuvres

• Autor(a) principal: Oliveira, Rui Pedro Martins
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/8022
• topic: Lunar Gravity Assist; Marte; Multiple Shooting Method; Transferência Orbital; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Aeronáutica

Um estudo numérico de trajectórias entre Terra e Marte com manobras de assistência gravitacional é realizado. Os métodos e modelos utilizados para alcançar esse objectivo são descritos e seus resultados são comparados com os valores reais. Todas as trajectórias de transferência são calculadas pela primeira vez com a formulação do problema dos dois corpos e, em seguida, usando um software de código aberto. Este software é o General Mission Analysis Tool desenvolvido pela NASA. As manobras de assistência gravitacional são normalmente utilizadas para missões aos planetas exteriores, a Mercúrio ou quando são usados sistemas de propulsão de baixo impulso. As manobras lunares de assistência gravitacional nunca foram usadas com sucesso nas trajectórias Terra-Marte. Sete missões reais, com órbitas de transferência directa, são usadas para comparar os resultados obtidos das trajectórias com manobras de assistência gravitacional lunar. Não foi possível aplicar essa manobra a todas as missões analisadas. Para as restantes missões foi realizada uma passagem pela Lua, que resulta na diminuição da energia de lançamento quando comparada a uma órbita de transferência directa na mesma altura de injecção. No entanto, quando se comparam com as alturas de injecção reais, apenas uma missão diminui a sua energia de lançamento. Os resultados mostram que, em algumas circunstâncias, esta manobra pode diminuir significativamente a energia de lançamento necessária para alcançar Marte.